烧结生产知识
烧结生产知识
一、铁矿石烧结知识（原料条件）
1、天然矿粉与烧结
1）天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉，其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉，含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。
2）铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。由于开采时产生大量的铁矿粉，特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展，使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。烧结矿比天然矿石有许多优点，如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。
2、铁矿石分类：
按照铁矿物不同的存在形态，分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。
1）磁铁矿：磁铁矿化学式为Fe3O4，也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。比密度为4.9--5.2t/m3，硬度为5.5--6.5，难还原和破碎，有金属光泽，具有磁性。其理论含铁量为72.4%。磁铁矿晶体为八面体，组织结构较致密坚硬，一般成块状和粒状，表面颜色由钢灰色到黑色，条痕均是黑色，俗称青矿。
2）赤铁矿：赤铁矿俗称“红矿”，化学式为Fe2O3，其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁，密度为4.8—5.3，硬度不一，结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0，理论含铁量70%。赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状，结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色，其它为暗红色，但条痕均为暗红色。
3）褐铁矿：褐铁矿石（mFe2O3. nH2O）是一种含结晶水的Fe2O3，按结晶水含量不同，褐铁矿分为五种，其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。
4）菱铁矿：菱铁矿石的化学式为FeCO3，理论含铁量为48.2%。自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿，外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带黄色，由玻璃光泽。菱铁矿的比重为3.8吨/米3，无磁性。
3、铁矿粉分类：
1）精矿粉：也称选粉。是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理，除去一部分脉石和杂质，使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉，如磁选、浮选、重选等精矿粉。
2）富矿粉：是铁矿石受到自然界的风化作用，或在开采、运输、处理过程中产生粉末，其粒度为0～10mm。
4、烧结生产对含铁原料有那些要求：
铁矿粉是烧结生产的主要原料，它的物理化学性质对烧结矿质量影响最大，主要要求铁矿粉品位高、成分稳定、杂质少、脉石成分适用于造渣，粒度适宜。烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（－200目）的量小于80%。
5、常用熔剂的性能、成分及表示符号
烧结过程中通常使用的碱性熔剂有石灰石（CaCO3）、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰（CaO）、白云石[Ca. Mg(CO3)2]和菱镁石(MgCO3) 。纯石灰石CaO理论含量56%；生石灰一般含CaO85%左右；消石灰又称熟石灰，理论含CaO为75.68%；菱镁石(MgCO3)的理论含MgO为47.6%。
烧结过程中又有的也使用一些酸性熔剂，主要有：橄榄石、蛇纹石、石英石。橄榄石的化学式为（Mg. Fe）2. SiO2，蛇纹石的化学式为3MgO.2SiO2.H2O。对酸性熔剂，要求其含SiO2含量在90%以上，Al2O3在2%以上。
6、常用燃料：无烟煤、焦粉。
二、烧结理论与工艺内容
1、烧结的含义：铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和融化，产生一定量的液
相，并与其它未熔矿石颗粒作用，冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块，这个过程称为烧结，所得的矿块叫做烧结矿。
2、烧结的意义和作用：
（1）通过烧结可为高炉提供化学成份稳定、粒度均匀、还原性好、冶金性能高的优质烧结矿，为高炉优质、高产、低耗、长寿创造了良好的条件；
（2）可去除有害杂质，如硫、锌等；
可利用工业生产的废弃物，如高炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣、钢渣等。
3、烧结主要技术经济指标
烧结主要技术经济指标包括烧结机利用系数、作业率、质量合格率和一级品率、碱度稳定率、铁稳定率、FeO稳定率和原料消耗等。
4、烧结基本理论和工艺内容：
烧结理论包括烧结过程的燃料燃烧，烧结过程的热交换，水份在烧结混合料中的行为，化学水和碳酸盐的分解、氧化物的分解、还原和再氧化，烧结料层的气体力学，烧结过程的固相反应，液相形成及冷凝，烧结矿的矿物组成、显微结构及其性质等内容。
烧结工艺包括烧结原料的特性、烧结原料准备、混合料的烧结、烧结矿的处理，烧结过程的强化与节能，烧结除尘，烧结过程控制及自动化等内容。
1）烧结过程的基本原理
（1）烧结过程：就是在粉状铁物料中配入适当数量的熔剂和燃料均匀的混合，在烧结机上点火燃烧，借助燃料燃烧产生的高温作用，使部分颗粒表面发生软化和熔化，产生一定量的液相，把其他未熔的烧结料颗粒粘结起来，冷却后成为多孔块矿，这个过程称为烧结过程，所得矿块叫烧结矿。可见，烧结过程是一个高温物理化学反应过程。
（2）烧结机主要工艺流程：铁矿粉、溶剂和燃料按一定比例配比，并加入一定的返矿以改善透气性，配好的原料按一定配比加水混合，送给料槽，然后到烧结机，由点火炉点火，使表面烧结，烟气由抽风机自上而下抽走，在台车移动过程中，烧结自上而下地进行，当台车移动接近末端时烧结终了，为了保持表面温度和防止及冷，采用延长点火炉或放置保温炉，烧结完了的烧结块由机尾落下，经破碎成适当块度，筛分和冷却，筛上物送往高炉，筛下物作为返矿和铺底料重新烧结。
根据料层中的温度和发生的物化反应可将烧结过程沿料层的高度大致分为五个带，即烧结矿带、燃烧带（烧结带）、预热带、干燥带和过湿带。在这五个带中，燃烧带、过湿带阻力最大，预热带、干燥带次之，烧结矿带最小。
由于烧结过程具有以上的特点，烧结过程中真空度及温度都随着烧结时间的进行而发生变化，生产中借助风箱的温度或真空度的变化，进行烧结“终点”控制。
三、烧结配料
1、什么叫配料作业？
烧结的配料作业是根据对烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种烧结料（含铁原料、熔剂、燃料等）按一定的比例组成配合料的工序过程叫做配料作业。
2、配料工序在烧结生产中的作用
配料工序是烧结生产的主要工序之一，配料工作直接影响到产质量，是获得优质烧结矿的前提，所以，做好配料工作是十分重要的。
3、配料计算方法及操作技术
1）配料方法：配料方法通常有容积配料法、重量配料法、成分配料法三种。
2）配料目的和要求
配料是烧结生产的主要工序之一，配料工作直接影响到产质量，所以，做好配料工作是十分重要的。配料的目的和要求概括如下：
（1）为适应连续性生产的要求，满足炼铁对烧结矿成分的要求，必须使烧结矿的化学成分和物理性能稳定。
（2）为生产还原性能好和高强度的烧结矿，要严格的控制燃料的配入量。确定合适的铁料配比和添加熔剂的数量。
（3）为使混合料有足够的透气性，以获得较高的烧结生产率，要求把各种含铁原料、熔剂、燃料，在原料条件允许的条件下，做以适当搭配。由此可见，配料在烧结生产工艺中是非常重要的。
配料的精确程度直接影响到烧结矿的产量和质量，因此要根据烧结过程的要求和烧结矿质量的要求来进行精确的配料。
四、烧结矿的破碎
1. 烧结矿为什么要进行破碎筛分
从烧结机尾卸出的烧结矿，多数是300～500毫米的大块，而且其中还夹杂着未烧结的夹生料。将大块破碎到150毫米以下（单齿辊），不仅可以减少堵漏斗的事故，便于储存和运输，而且可以将大块中的夹生料分离出来，使烧结矿质量均匀。烧结矿经破碎筛分后，筛出细粒，减少了转运过程中的扬尘；这种烧结矿送到高炉，可以减少炉尘吹出量，改善了劳动环境。
经过破碎筛分的烧结矿，粒度组成均匀，进入冷却机后，改善了冷却机中矿层的透气性，不仅可以提高冷却效果，而且可以提高电耗，减少冷却机面积。
此外，烧结矿破碎筛分后分出的热返矿，又可以直接用于混合料预热，有利于烧结生产率的提高。
简单地说，烧结矿之所以要破碎筛分，一方面是便于冷却，另一方面是强化高炉作业，再就是造成热返矿提高烧结料的透气性和料温。从而强化烧结过程。
2、高炉对烧结矿质量的要求
通过长期的高炉生产实践，总结出一条规律，即强化高炉生产应以精料为基础。也就是说，高炉生产的技术指标与烧结矿的质量有直接关系。因此，对烧结矿总的要求是：含铁高、化学成分稳定，强度好，粉末少，粒度均匀，还原性好。
（1）烧结矿化学成分对对高炉生产的影响
烧结矿品位高低及波动大小，对高炉冶炼的影响很大。品位提高，单位炉容装入的铁量增加，高炉渣量减少，有利于提高高炉利用系数和焦比降低。鞍钢高炉生产实践证明，烧结矿品位提高1%，可降低焦比2%，高炉增产3%。
（2）烧结矿的物理性能对高炉冶炼的影响
强度好、粉末少、粒度均匀的烧结矿有利于强化高炉的冶炼。烧结矿在运往炼铁，装入高炉的过程中及在炉内的运动都受到冲击、摩擦、挤压等作用而使其破碎。强度差的烧结矿产生大量的粉末，使炉料透气性恶化，破坏顺行，影响生产。实践证明，烧结矿中小于5毫米粉末每增加
10%，高炉减产6%～8%，焦比升高。
烧结矿粒度均匀，可以增加料柱空隙度，增加透气性和改善气流分布，有利于增产节焦。（3）烧结矿还原性对高炉冶炼的影响
烧结矿中FeO含量的高低，是高炉原料还原性能好坏的重要标志。一般来说，在同一原料和生产工艺条件下生产的烧结矿，FeO越低，还原性越好。通常情况下，烧结矿FeO降低1%，而强度变化不大时，可降低焦比1%。但烧结矿的FeO含量降低至一定范围后会使烧结矿强度变差。所以不能单一追求降低FeO含量。
五、烧结矿的冷却
1 、烧结矿冷却的目的和意义
烧结矿在烧结机上烧成之后从机尾卸下时其温度大约在750～800℃左右，对这样赤热的烧结矿，一般都要将其冷却到150℃以下，这是因为有以下几个原因。
（1）保护运输设备，使厂区培植紧凑。如果烧结矿不冷却，运送赤热的烧结矿就需要使用较多的专用矿车来装载，当烧结配比不当、残炭较多时，烧结矿还会在专用的矿车中继续燃烧，致使矿车烧坏变形，而且使用矿车时还要有较长的铁路运输线，会使烧结厂与炼铁厂在配置上不得不拉的很远。若将烧结厂冷却就可采用胶带机运输，使厂区配置紧凑，少占农田用地。
（2）保护高炉炉顶设备及高炉矿槽。烧结矿如不冷却储存在高炉矿槽中，会很快损坏高炉矿槽，致使有时要停止生产修补矿槽，影响作业率，降低产量。使用不经冷却的烧结矿，高炉炉顶温度高（500～600℃），为了保护炉顶设备，一般炉顶压力不敢提高，大都控制在49～78kPa(4.9～7.8N/cm2),而使用冷烧结矿的炉顶，由于烧结矿的温度低（350℃以下，实际烧结矿的温度在150℃左右），炉顶压力可提高到98～127 kPa(9.8～12.7N/cm2),对强化高炉冶炼有利，而且使用过的冷却烧结矿，高炉的上料系统及炉顶设备不易损坏，使用寿命大大提高。
（3）改善高炉、烧结厂的劳动条件。由于烧结矿冷却后可以筛出粉末，冷烧结矿在由烧结厂到高炉矿槽以及高炉上料系统的一系列装卸运输转运过程中所产生的污染环境的灰尘比热烧结矿大大减少，从而改善了劳动条件和环境卫生。
（4）为烧结矿的整粒及分出铺底料创造了条件。烧结矿不经过冷却，由于温度高，很难进行较彻底的破碎筛分以及分出烧结厂需要的铺底料。烧结矿冷却到150℃以下，就可使用在常温下工作的破碎机，筛子及胶带运输机进行冷破碎，以及多次的筛分运输作业，较彻底的筛出粉末（5～0㎜），分出铺底料（10～20㎜）。
（5）为实现高炉生产技术现代化创造条件。现代化的高炉生产技术已发展到超高压炉顶（19.6N/cm2）操作，无料钟炉顶，胶带机炉顶上料，外燃式热风炉，炉内料位控制等等，所有这些都必须建立在烧结矿冷却及整粒分级的基础上，因而烧结矿如不冷却也无法实现高炉技术现代化。
六、烧结矿整粒的目的和意义
1、使供给高炉的成品烧结矿粉末量降到最低限度。在整粒过程中烧结矿要经过多次筛分，小于5㎜粒级的粉末得到较彻底的筛除，一般情况下整粒后出厂的烧结矿小于5㎜粒级含量小于5%，且由于经过破碎，没有大块，在转运过程中新生的小于5㎜粒级不在增加。小于5㎜粉末的减少大大有利于高炉料柱透气性的改善，有利于高炉的顺行，从而使高炉节焦增产。
2、消除大块烧结矿，使烧结矿各级含量趋于合理。一般整粒流程中首先将烧结矿进行一次破碎，控制烧结矿上限不大于50㎜（或60㎜），这样就消除了烧结矿中的过大块（100～150㎜粒级），使成品烧结矿各级粒度趋于合理。过大块烧结矿的存在使高炉布料产生偏析，不利于料柱透气性的均匀分布，同时过大块烧结矿在转运过程中会继续产生粉末（5～0㎜），也对高炉料柱透气性不利。经过整粒后烧结矿粒度分布中，中级粒度（40～10㎜或50～10㎜）占有很大部分（55%～70%），这就使烧结矿粒度趋于均匀。
3、可得到满意的铺底料。铺底料能起到保护箅子、使烧结料烧好烧透的作用。合适的铺底料粒度经实践证明是20～10㎜，烧结矿在冷却后进行整粒，可筛出大于40、40～25、25～16、16～10、10～5、5～0㎜等各级粒度（或大于50、50～25、25～12、12～6、6～0㎜五级），其中20～10㎜（或25～12㎜）的粒级最合适作铺底料，而且在整粒流程中可根据实际生产调节数量，以充分满足铺底料所需的量，当数量增多时即可随时将这一粒级转入成品系统作为合格的烧结矿，从国内几个有整粒工艺且以投产的烧结厂实践中已证明，通过整粒流程可以得到满意的铺底料。
4、使烧结矿强度提高。整粒后的大块烧结矿经破碎筛分及多次落差转运，已磨掉和筛出了大块中未黏结好的颗粒，因而出厂烧结矿的转鼓强度、筛分指数都有所提高。曾作过试验，对有无铺底料的烧结矿取样作矿相鉴定表明，有整粒铺底料的试样铁酸钙含量多，发育完整，有助于机械强度的改善。
5、高炉获得利益。由于整粒后烧结矿粒度均匀，粉末减少平均粒度增加。影响高炉中气流阻力最大的小于10㎜粒级的减少，使高炉料柱透气性大为改善，为强化高炉冶炼创造了物质基础，有利于高炉顺行，结果高炉焦比降低，产量上升。
七、烧结矿喷洒CaCl2
1、烧结矿、球团矿的低温还原粉化是影响高炉生产的重要因素之一。改善烧结矿低温还原粉化的措施一般为提高烧结矿中的FeO含量；增加烧结矿中MgO量；生产高碱度烧结矿；添加蛇纹石、硅石等；但这些措施对烧结矿质量和品位有一定的影响，而且会使高炉燃耗增加。近年来国内外从大量试验中总结出烧结矿喷洒卤化物溶液降低低温还原粉化率的方法。
卤化物溶液是将卤素（包括CaCl2、NaCl、KCl、MgCl2等）水溶液喷洒在成品烧结矿上，从
而改善其低温还原粉化性能。鞍钢炼铁总厂于2003年5月份对烧结矿进行了喷洒卤化物溶液试验室试验研究，并于9月16日开始在二烧车间进行了工业试验。
2、喷洒卤化物溶液能降低烧结矿低温还原粉化率的机理
在成品烧结矿喷洒卤化物溶液后，由于烧结矿是有一定温度的，在100℃左右，此时喷上去卤化物溶液中的水分被蒸发，卤化物结晶成晶体并吸附在烧结矿表面，形成一层薄膜。由于烧结矿为
一种多孔状结构，其表面气孔很多，这些气孔恰是还原气体进入烧结矿内部还原其中Fe
2O
3
的通道，
粘附在烧结矿表面的卤化物薄膜一方面阻碍了还原气体与烧结矿表面的接触，从而抑制了烧结矿表面的还原；另一方面卤化物薄膜赌塞了还原气体进入烧结矿的通道，阻碍了烧结矿内部的继续还原，减缓了烧结矿的还原速度，从而降低了还原粉化率。那么喷洒卤化物后会不会降低烧结矿的还原度呢？研究表明，由于喷洒上去的卤化物只是吸附在烧结矿的表面，并没有发生化学反应，烧结矿在高炉内进入600℃以上温度区时，卤化物便开始挥发，至900℃时对烧结矿的还原速度不产生影响。
3、通过喷洒CaCl2后烧结矿低温还原粉化指标得到明显改善。（RDI+3.15）含量由80%上升到90%以上。
烧结厂岗位职责
烧结厂岗位职责 一、安全科长（1人） 负责配合安全处完成公司下达的安全工作。协助生产主任建立健全安全生产管理体系。纠正一切违章指挥、违章作业的行为和不安全状态。做好安全生产中规定资料的记录、收集、整理和保管，并制定相关的安全操作规程。严格按照厂规厂纪要求检查，并对违反人员按照规定进行考核。及时向厂部汇报发现的隐患及问题，并想办法落实整改。抓好现场文明生产及劳保用品穿戴工作。认真完成厂部及安全处下达的安全管理任务。 二、安全员（2人） 负责配合安全科长完成厂部下达的安全工作。协助安全科长建立健全安全生产管理体系。纠正一切违章指挥、违章作业的行为和不安全状态。做好安全生产中规定资料的记录、收集、整理和保管。严格按照厂规厂纪要求检查，并对违反人员按照规定进行考核。及时向厂部汇报发现的隐患及问题，并想办法落实整改。抓好现场文明生产及劳保用品穿戴工作。认真完成安全处下达的安全管理任务。 三、作业长（1人） 负责烧结厂人员日常管理，管理首先要制定严明的制度，用制度去管理，用企业的文化去感染熏陶手下的员工，要用“有责任感，敢于负责任”的工作态度去教育员工，让员工感受到家的文化，家的氛围。负责组织完成公司下达的各项生产任务，对过程控制及结果导向进行跟踪，注重细节管理（细节决定成败），及时向上级领导提出建议，对完成的结果给予反馈，并提出更高的标准。负责烧结厂日常安全生产管理工作，夯实安全基础，加大安全检查、隐患排除力度。提高全员自我安全防护意识，杜绝三违。负责烧结厂机电设备管理工作，加强设备动态检查，静态维护质量，提高设备运转率，强化岗位责任心，杜绝设备事故。负责落实技术部配矿计划，并进一步降低配矿成本，在落实配比的同时，还要对配比实施的情况进行总结分析，判断配比的可行性，是否降低配矿成本，对烧结矿的冶金性能是否有影响，并对分析结果做出系统的总结，形成详细文字报告反馈给技术部，再此基础上分析是否有降本的空间，向上级领导提出自己的想法。 四、生产段长（3人） 负责配合生产主任完成公司下达的各项任务指标。负责各工段人员日常管理，管理首先要制定严明的制度，用制度去管理，用企业的文化去感染熏陶手下的员工，要用“有责任感，敢于负责任”的工作态度去教育员工，让员工感受到家的文化，家的氛围。负责落实完成厂部下达的各项任务，对过程控制及结果导向进行跟踪，注重细节管理（细节决定成败），及时向生产主任提出建议，对完成的结果给予反馈，并提出更高的标准。负责各工段日常安全生产管理工作，夯实安全基础，加大安全检查、隐患排除力度。提高全员自我安全防护意识，杜绝三违。负责机电设备的岗位日常点检管理工作，加强设备点巡检，提高设备运转率，强化岗位责任心，杜绝设备事故。负责落实烧结厂部配矿计划，并进一步降低配矿成本，在落实配比的同时，还要对配比实施的情况进行总结分析，判断配比的可行性，是否降低配矿成本，对烧结矿的冶金性能是否有影响，并对分析结果做出
陶瓷材料的微波烧结特性及应用
第24卷 第5期 2002年5月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF W UHAN UN I VERSI T Y OF TECHNOLOG Y V o l .24 N o.5 M ay .2002文章编号:167124431(2002)0520043204 陶瓷材料的微波烧结特性及应用3 王 念 周 健(武汉理工大学) 摘 要: 介绍了微波烧结陶瓷材料的应用历史、基本原理,分析了陶瓷材料的微波烧结特性和微波烧结在氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷及透明陶瓷方面的应用,指出了应用中存在的一些亟待解决的问题,展望了微波烧结陶瓷材料的应用前景。 关键词: 微波加热; 微波烧结; 陶瓷材料 中图分类号: TQ 17012文献标识码: A 收稿日期:2001212208. 作者简介:王 念(19772),男,硕士生;武汉,武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室(430070).3武汉市晨光计划(20005004034)1 微波是一种电磁波,它遵循光的有关定律,可以被物质传递、吸收或反射,同时还能透过各种气体,很方便地实现在各种气氛保护下的微波加热及有气相参与的合成反应[1]。材料在微波场中可简要地分为下列三种类型[2]:(1)微波透明型材料:主要是低损耗绝缘体,如大多数高分子材料及部分非金属材料,可使微波部分反射及部分穿透,很少吸收微波。这类材料可以长期处于微波场中而不发热,可用作加热腔体内的透波材料。(2)全反射微波材料:主要是导电性能良好的金属材料,这些材料对微波的反射系数接近于1,仅极少数 入射的微波能量能透入,可用作微波加热设备中的波导、微波腔体、搅拌器等。 (3)微波吸收型材料:主要是一些介于金属与绝缘体之间的电介质材料,包括纺织纤维材料、纸张、木材、陶瓷、水、石蜡等。 微波加热技术早在20世纪40年代末期就已产生,50年代美国的V on H i ppel 在材料介质特性方面的开创性研究为微波加热的应用奠定了基础[3]。微波烧结就是利用微波加热原理来对材料进行的烧结。作为一种新型的陶瓷加工技术,微波烧结的应用时间并不长。加拿大的W .R .T inga 等人在60年代末期最早尝试了用微波加热及烧结陶瓷材料,并获得了初步成功[2]。进入80年代以后,人们对微波烧结技术进行了广泛而深 入的研究,并成功的制备出了A l 2O 3、B 4C 、Y 2O 32Zr O 2、Si O 2、T i O 2、ZnO 等陶瓷材料[3]。 1 微波烧结陶瓷材料的基本原理 1.1 微波烧结的微观机理 陶瓷材料在微波电磁场的作用下,会产生如电子极化、原子极化、偶极子转向极化和界面极化等介质极化[4],参加极化的微观粒子种类不同,建立或消除极化的时间周期也不一样。由于微波电磁场的频率很高,使材料内部的介质极化过程无法跟随外电场的变化,极化强度矢量P 会滞后于电场强度矢量E 一个角度,导致与电场同相的电流产生,这就构成了材料内部的耗散。在微波波段,主要是偶极子转向极化和界面极化产生的吸收电流构成材料的功率耗散。 微波烧结的成功与否,关键取决于材料自身的特性,如介电性能、磁性能以及导电性能等。当微波穿透和传播到介电材料中时,内部电磁场使电子、离子等产生运动,而弹性惯性和摩擦力使这些运动受到阻碍,从而引起了损耗,这就产生了体加热[5]。从满足微波烧结的角度出发,陶瓷材料应具有的最重要特性是损耗正切 tg ?[6],它表征了材料将所吸收的微波能转化为热能的能力;同时为达到材料与微波的最佳耦合状态,一个 适中的相对介电常数Ε 和较高的介电损耗因子Ε 是必须的,因为Ε 表征了微波通过材料的能力,而Ε 则表
烧结配料知识
烧结配料知识 一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。 4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2.h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示： 设备作业率=运转台时/日历台时× 100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数× 24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时× 100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数× 100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）× 100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥6.3mm）、粉末（< 5mm）等，有的厂还
一烧结基本原理
一烧结基本原理集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
一、烧结 （1）、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺陷，在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整， 例如适当改变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制品或材料。烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密化，合金化，热处理，联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化合物）烧结；2、多相粉末（金属—金属或金属—非金属）固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化：1、颗粒间开始联结；2、颗粒间粘结颈长大；3、孔隙通道的封闭；4、孔隙球化；5、孔隙收缩；6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为：1、蒸发凝聚；2、体积扩散；3、表面扩散；4、晶间扩散；5、粘性流动；6、塑性流动。
（2）、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段： 1、低温预烧阶段，在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中，用R、B、O（Rapid Burning Off）来代替低温预烧阶段，且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化，但在本体中可以被还原，同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段，在此阶段开始出现再结晶，首先在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段，此阶段是烧结得主要过程，如扩散和流动充分地进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少，烧结体密度明显增加
烧结生产知识
烧结生产知识 一、铁矿石烧结知识（原料条件） 1、天然矿粉与烧结 1）天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉，其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉，含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。 2）铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。由于开采时产生大量的铁矿粉，特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展，使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。烧结矿比天然矿石有许多优点，如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。 2、铁矿石分类： 按照铁矿物不同的存在形态，分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。 1）磁铁矿：磁铁矿化学式为Fe3O4，也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。比密度为4.9--5.2t/m3，硬度为5.5--6.5，难还原和破碎，有金属光泽，具有磁性。其理论含铁量为72.4%。磁铁矿晶体为八面体，组织结构较致密坚硬，一般成块状和粒状，表面颜色由钢灰色到黑色，条痕均是黑色，俗称青矿。 2）赤铁矿：赤铁矿俗称“红矿”，化学式为Fe2O3，其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁，密度为4.8—5.3，硬度不一，结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0，理论含铁量70%。赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状，结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色，其它为暗红色，但条痕均为暗红色。 3）褐铁矿：褐铁矿石（mFe2O3. nH2O）是一种含结晶水的Fe2O3，按结晶水含量不同，褐铁矿分为五种，其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。 4）菱铁矿：菱铁矿石的化学式为FeCO3，理论含铁量为48.2%。自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿，外表颜色为灰色和黄褐色，风化后变为深褐色，条痕为灰色或带黄色，由玻璃光泽。菱铁矿的比重为3.8吨/米3，无磁性。 3、铁矿粉分类： 1）精矿粉：也称选粉。是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理，除去一部分脉石和杂质，使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉，如磁选、浮选、重选等精矿粉。 2）富矿粉：是铁矿石受到自然界的风化作用，或在开采、运输、处理过程中产生粉末，其粒度为0～10mm。 4、烧结生产对含铁原料有那些要求： 铁矿粉是烧结生产的主要原料，它的物理化学性质对烧结矿质量影响最大，主要要求铁矿粉品位高、成分稳定、杂质少、脉石成分适用于造渣，粒度适宜。烧结用的精矿粒度不宜太细，一般小于0.074mm（－200目）的量小于80%。 5、常用熔剂的性能、成分及表示符号 烧结过程中通常使用的碱性熔剂有石灰石（CaCO3）、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰（CaO）、白云石[Ca. Mg(CO3)2]和菱镁石(MgCO3) 。纯石灰石CaO理论含量56%；生石灰一般含CaO85%左右；消石灰又称熟石灰，理论含CaO为75.68%；菱镁石(MgCO3)的理论含MgO为47.6%。 烧结过程中又有的也使用一些酸性熔剂，主要有：橄榄石、蛇纹石、石英石。橄榄石的化学式为（Mg. Fe）2. SiO2，蛇纹石的化学式为3MgO.2SiO2.H2O。对酸性熔剂，要求其含SiO2含量在90%以上，Al2O3在2%以上。 6、常用燃料：无烟煤、焦粉。 二、烧结理论与工艺内容 1、烧结的含义：铁矿粉在一定的高温作用下，部分颗粒表面发生软化和融化，产生一定量的液
一烧结基本原理
一、烧结 （1）、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺陷，在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整，例如适当改变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制品或材料。烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密化，合金化，热处理，联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化合物）烧结；2、多相粉末（金属—金属或金属—非金属）固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化：1、颗粒间开始联结； 2、颗粒间粘结颈长大； 3、孔隙通道的封闭； 4、孔隙球化； 5、孔隙收缩； 6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为：1、蒸发凝聚；2、体积扩散；3、表面扩散；4、晶间扩散；5、粘性流动；6、塑性流动。
（2）、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段： 1、低温预烧阶段，在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中，用R、B、O（Rapid Burning Off）来代替低温预烧阶段，且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化，但在本体中可以被还原，同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段，在此阶段开始出现再结晶，首先在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段，此阶段是烧结得主要过程，如扩散和流动充分地进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少，烧结体密度明显增加 4、冷却阶段：实际的烧结过程，都是连续烧结，所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷，到出炉量达到室温的过程，也是奥氏体分解和最终组
粉末冶金工艺基本知识
粉末冶金工艺基本知识 粉末冶金成形 粉末冶金工艺及材料 粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。但其模具和金属粉末成本较高，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点： 1．粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬殊的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。 2．提高材料性能。用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳定，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。 3．利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余量、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。提高材料利用率，降低成本。 粉末冶金的品种繁多，主要有：钨等难熔金属及合金制品；用Co、Ni等作粘结剂的碳化钨（WC）、碳化钛（TiC）、碳化钽（TaC）等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铣刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及其制品将在更加广泛的应用。 1 粉末冶金基础知识 ⒈1 粉末的化学成分及性能 尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，其计量单位一般是以微米（μm）或纳米（nm）。 1.粉末的化学成分 常用的金属粉末有铁、铜、铝等及其合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%～2%，否则会影响制品的质量。 2.粉末的物理性能 ⑴ 粒度及粒度分布 粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。图描绘了由若干一次颗粒聚集成二次颗粒的情形。实际的粉末颗粒体中不同尺寸所占的百分比即为粒度分布。 ⑵ 颗粒形状 即粉末颗粒的外观几何形状。常见的有球状、柱状、针状、板状和片状等，可以通过显微镜的观察确定。 ⑶ 比表面积 即单位质量粉末的总表面积，可通过实际测定。比表面积大小影响着粉末的表面能、表面吸附及凝聚等表面特性。 3.粉末的工艺性能 粉末的工艺性能包括流动性、填充特性、压缩性及成形性等。 ⑴ 填充特性 指在没有外界条件下，粉末自由堆积时的松紧程度。常以松装密度或堆积密度表示。粉末
烧结杯简介及介绍
一，烧结杯简介及介绍 烧结杯是开展铁矿石烧结性能评价，铁矿石烧结配矿优化。烧结工艺参数优化以及提高烧结矿质量相关技术研究的重要手段。烧结杯能够模拟烧结生产工艺流程的全过程，在烧结杯上布料层表面点燃煤气烧嘴，通过引风机将热风引入混合料层并将料层中的燃料点燃，从而达到一定的温度将细小颗粒的混合料烧结成多孔的块矿，然后通过对成品烧结矿的检测得到烧成率，粒度组成，转鼓强度，固体燃料，利用系数等工艺技术指标。 二，烧结杯的组成及生产流程。 1，配料：根据已知原料的化学成分、烧结矿碱度、燃料配加量等数据进行计算，根据计算结果准确称娶相应的原料。 2，混料：各种原料称量完毕后，进行混料，混料分两步进行。首先一次混料，在钢板上将混合料倒数遍，然后加入适量的水进行混匀，一次混料的目的是混匀及加水湿润。然后进行二次混料，将混合料装入圆筒混料机内盖好端盖进行混料，时间为3分钟，混料完毕取100g混合料进行水分测定。 3，装料：在烧结杯底部首先加入1kg10~15mm的烧结矿作为铺底料铺平，以保护烧结杯炉箅，测量料面高度记做H 1 。将经过二次混料机制粒的烧结混合料进行称重，然后采用多点加入法加到烧结杯中，无压实，记录装入的混合料质量记 做G 0。装好后测定料面到烧结杯口的高度记做H 2 ，料层高度H=H 1 -H 2 。 4，点火烧结：开启煤气与助燃风机，准备计时。点火将点火器推到烧结杯上面，同时启动主抽风机，计时烧结开始。调整点火抽风负压到6000Pa，点火时间1.5min。点火完毕移开点火器。将抽风负压调整到10000Pa，每隔2min记录一次废气温度和抽风负压变化。废气温度达到最高值时，烧结结束记录时间T 即为烧结时间。将烧结饼倒出，称重记做G 1 。 5，烧结矿性能检验：落下强度检验是检验烧结矿成品率、利用系数、成品矿粒度组成的指标。它是将烧结饼放到落下装置中，两米高落下四次，然后进行筛分，筛孔尺寸分别为40mm、25mm、10mm、5mm得到的大于25mm、25~10mm、10~5mm 小于5mm烧结矿的质量分别记做G 2、G 3 、G 4 、G 5 。 烧结矿转鼓指数检验是检验烧结矿强度指标。将大于10mm的烧结矿按比例取3kg，加入到标准的1/5转鼓中。转鼓直径为1m，宽度为100mm，内置对称两块挡板，转数为25r/min，时间为8min。转鼓后将烧结矿筛分，筛孔为6.3mm方孔筛。筛上质量记做G6，筛上质量占入鼓质量的百分比为烧结矿的转鼓指数。
铁矿粉基础特性对烧结矿性能的影响-炼铁技术炼钢技术
铁矿粉基础特性对烧结矿性能的影响 刘东辉1，吕庆1，孙艳芹2，邹雷雷1，刘然1 (1.河北联合大学冶金与能源学院，教育部现代冶金技术重点实验室，河北唐山063009； 2.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004) 摘要：通过微型烧结和烧结杯试验研究了八种铁矿粉烧结基础特性对烧结矿性能的影响。研究结果表明：烧结矿的转鼓指数(T)随着铁矿粉的黏结相强度和连晶强度的增大而升高，低温还原粉化指数(RDI>3.15mm)随铁矿粉的液相流动性和铁酸钙生成性能的增大而升高，还原度(RI)主要与铁矿粉种类和烧结工艺参数有关。磁铁矿粉烧结矿RI随铁矿粉的液相流动性和铁酸钙生成性能的增大而升高，与其他烧结基础特性无明显关系。 关键词：铁矿粉；基础特性；烧结矿；冶金性能；矿相 结构近年来，由于国内铁矿石的缺乏和国外铁矿石的大量进口，烧结原料的结构发生了巨大的变化。钢铁企业的铁矿石存在种类复杂、来源不稳、烧结基础特性数据缺乏等问题，烧结矿质量难以保证。因此烧结基础特性作为衡量铁矿粉烧结性能的一项指标已被广泛应用[1-2]。实践表明，铁矿粉的烧结基础特性由于矿粉种类不同而存在显著差异，通过对其研究可以为合理利用矿石资源及优化配矿提供理论依据，为此，国内外的烧结工作者对铁矿粉的烧结基础性能进行了大量的研究。但基于铁矿粉烧结基础特性对烧结矿性能影响的研究还未见报道。因此，本文研究了铁矿粉的烧结基础特性与烧结矿性能之间的关系，为优化烧结工艺参数，制订最优配矿方案提供理论依据，对改善烧结矿质量，降低生铁成本和提高企业的经济效益具有重要意义。 1 试验原料 本研究选取的八种铁矿粉中，国外矿三种，分别为AA、AB、AC；国内矿五种，分别为AD、AE、AF、AG、AH。铁矿粉的化学成分如表1所示。 由表1可知，国外矿中AA矿粉SiO2较高，铁品位较低；其他矿粉铁品位大于62%，国内矿粉AE铁品位最高为66.51%；国外矿粉中AA为褐铁矿，AC为半褐铁矿，因含有大量结晶水而使烧损较大，降低烧结矿的成品率，不利于烧结；国内的几种矿粉烧损较小。 2 试验设备和方案 2.1 微型烧结试验 试验装置为TSJ-3型微型烧结机，试验原料为干燥后小于0.162mm的铁矿粉和化学纯试剂CaO。试验方法如下。 1)同化性。将铁矿粉制成重0.8g，直径为8mm的小饼。将CaO制成直径20mm，重2.0g 的小饼。将铁矿粉小饼置于CaO小饼的上方，按设定的升温曲线和试验气氛烧结。小饼接触面上生成略大于铁矿粉小饼一圈反应物时的温度为同化温度。 2)液相流动性。将CaO和铁矿粉按4.0的碱度制成小饼，根据设定的试验气氛和升温曲
烧结基础知识
1. 烧结基础知识 2. 烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热,在不完全熔化的条件下烧结成 块的过程。铁矿粉烧结就是一种人造富矿的过程。 2.1. 烧结的方法 (1)鼓风烧结:烧结锅,平地吹; (2)抽风烧结: (a)连续式:带式烧结机与环式烧结机等; (b)间歇式:固定式烧结机,如盘式烧结机与箱式烧结机;移动式烧结机, 如步进式烧结机; (3)在烟气中烧结:回转窑烧结与悬浮烧结。 2.2. 烧结生产的工艺流程 一般包括:原燃料的接受、贮存,溶剂、燃料的准备,配料,混合,制粒,布料,点火烧结,热矿破碎,热矿筛分,热矿冷却,冷矿筛分,铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节。 机上冷却工艺不包括热矿破碎与热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺,应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中,宜推广具有铺底料系统的流程。 2.3. 烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。
2.3.1. 利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积(m2)每小时(h)的生产量(t)称烧结机利用系数,单位为t/(m2*h)。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示: 利用系数== 台时产量就是一台烧结机一小时的生产量,通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小,它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数就是衡量烧结机生产效率的指标,它与烧结机有效面积的大小无关。 2.3.2. 烧结机作业率 作业率就是设备工作状况的一种表示方法,以运转时间占设备日历时间的百分数表示: 设备作业率=×100% 日历台时就是个常数,每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数×24×天数 事故率就是指内部事故时间与运转时间的比值,以百分数表示: 事故率=×100% 设备完好率就是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准,进行定期检查。设备完好率就是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值,用百分数表示:
浅谈烧结低成本配矿
收稿日期:2011-04-15 联系人:马西武(338001)江西新余钢铁公司原料部 浅谈烧结低成本配矿 马西武 彭志强 (江西新余钢铁公司) 摘 要:讨论了低成本配矿的方法、面临的问题及解决措施。新(余)钢利用数学模型优化烧结配矿,初步实现了低成本配矿和原料采购指导。下一步将从基础工作做起,收集详实、准确、完整的生产资料,为建立专家系统数据库做好准备。 关键词:烧结;配矿;成本 中图分类号:TF046 4 文献标识码:B 文章编号:1000-8764(2011)05-0027-03 On Low Cost Proportioning of Sintering Ma X iwu et al Abstract T he met hod,problems and counter -measures of low cost propor tioning w er e discussed M at hemat ical model was used to optimize sinter ing proportioning in Xin (yu)steel,and lo w cost proportioning and raw material procurement guidance w ere realized preliminarily T he nex t step will be star ted from basic wor k and collecting detailed,cor rect and complete production data,making pr epar atio ns for establishing ex pert system database Keywords sintering,proport ioning,cost 1 前 言 目前,国内铁矿资源日益紧缺,进口矿、国内矿种类繁多、质量价格各异。在此情况下,合理利用铁矿石资源,使之满足钢铁工业降本增效的需要,是各钢铁企业研究的重点之一。因此,在制定烧结配矿方案的过程中,除满足其物化性能和冶金性能的要求外,还要特别考虑成本因素,实现低成本配矿,为企业在微利时代争得更多赢利空间。 2 低成本配矿的方法 2 1 低成本配矿要求 烧结配料的目的是在获得化学成分和物理性质稳定、合乎高炉冶炼要求、具有良好的烧结指标的基础上,尽量降低烧结成本。一般来说,一个合适的配矿方案应达到以下四个要求[1]: (l)成分达标:满足高炉需要的烧结矿化学成分; (2)性能达标:满足高炉需要的烧结矿物理性能和冶金性能指标; (3)资源可供:铁矿石的可供资源量能满足配矿需要; (4)成本经济:在满足前三项要求的条件下烧结矿成本最低(或炼铁成本最低)。 其中(1)、(2)体现的是质量,需满足高炉要求;(3)体现的是可执行性,方案再好,资源不到位,也无法实现;(4)体现的是目标。总而言之,要求配矿方案质量达标、成本最优、切实可行。2 2 成本最优计算方法 一般配矿方法是根据对烧结矿成分的要求,对各种矿粉进行配料计算,然后通过烧结杯试验,确定各种矿石的适宜配比和工艺参数,从而得出优质高产的烧结配矿方案。但是,当所使用的含铁原料达十几种乃至数十种、其单位价格各不相同时,要从这些种类繁多、价格各异的矿石中优选出既能满足烧结矿质量要求,又 27 第36卷 第5期2011年10月 烧 结球团 Sintering and Pelletizing
烧结关键点工艺控制要求
烧结关键工艺控制要求 一、目的 为进一步梳理烧结区域生产工艺技术管理程序，逐步推进烧结生产工艺技术的标准化管理，有效提升管理质量及效率。现对烧结生产各环节工艺控制点进行初步的标准梳理，编制烧结关键工艺控制点控制标准。 二、标准制定的原则 1.有利于质量稳定、指标改善、成本降低、产能发挥及环保达标。 2.1#、3#烧结为同机型，原则上各环节控制标准内容一致，因具体设备负荷、环保设施差异等影响，标准制定略有区别。2#烧结因扩容改造，设备及部分工艺控制参数变动较大，需逐步对控制标准进行优化。 3.出现因设备、工艺技术改造及原燃料条件变动等影响，确需对标准进行重新修订或补充的，由烧结主管工程师组织讨论后，报技术总工审批。 三、关键工艺控制点标准 1.原料准备 ⑵燃料（单位：%） 2．烧结配矿及成分控制 ⑴变料频次：考虑目前含铁料库存控制等因素，变料频次不超10次/月；两次变料间隔时间不低于8小时。 ⑵主要成分及工艺参数控制 烧结矿SiO2含量5.20%～5.80%，ZnO≤0.035%、PbO≤0.010%、Na2O≤0.05%、K2O≤0.10%；Al2O3/SiO2=0.35～0.40，碱度不低于1.85，底限1.80；原料综合烧损率8.50%～9.50%。 ⑶变动幅度
变料前后烧结矿SiO2含量变动量≤0.20%；碱度变动量+0.10倍-0.05倍；TFe变动量≤0.50%。 3.配混料 ⑴保证下料准确、稳定控制烧结矿化学成分在要求范围内，对各种原料计量、粒度检测做到真实记录。 ⑵监督检测各种原料质量情况（粒度、颜色、成分等）。规范取、制样，确保试样具有代表性。 ⑶工艺皮带秤校秤周期：正常情况下，含铁料皮带秤校验在计划检修或具有空仓时进行校验；必要时紧急校验。燃料熔剂计量秤在计划检修时校验。 ⑷各种原料断料时长不得超过3分钟。出现长时间（大于3分钟）断料时，以SiO2、CaO含量相近的料种进行相互替代，即实现熔剂配比微调为原则进行配比调整，确保烧结矿成分稳定。 ⑸加水点：1#、3#烧结以配料石灰消化器加水为主，一、二混处理粘料加水为辅；2#烧结根据石灰粉的残渣合理控制消化器加水量，其余部分从一混加入。 ⑹一混水箱水温≦70℃，根据原料结构的变化，气候条件等合理控制混合料水份在合理范围内。圆辊处料温夏季＞66℃、冬季＞60℃，水份控制在7.50%～8.50%。（1#烧结为管网蒸汽的末端，蒸汽含水量较大，区域未用管网蒸汽，导致烧结混合料温度冬季＞55℃，夏季＞60℃。） 4.烧结 ⑴点火温度： 1100±50℃，各烧嘴火焰均匀，炉膛负压＜15Pa。 ⑵布料：根据机尾断面红矿层均匀程度、布料，做到料面平整，严禁出现风洞、拉沟现象。出现风洞及拉沟后，看火工负责堵漏，同时做好标记对蓖条进行在线整理，若无法在线处理，由值班工长指挥将问题台车更换下线。 ⑶料层厚度：正常生产情况下1#、3#烧结料层控制650mm以上、2#烧结控制600mm以上；特殊情况下， 1#、3#烧结按不低于600mm、2#烧结不低于550mm控制。1#、3#烧结铺底料厚度控制20～30mm。 ⑷终点温度：1#、3#烧结终点温度＞330℃，2#烧结终点温度＞320℃，低于300℃不得超过20分钟；机尾断面目测红矿层比例占烧结矿层厚度
烧结配料知识
烧结配料知识 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。
4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×?总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示：设备作业率=运转台时/日历台时×?100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。日历台时=台数×24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时×?100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数×?100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）×?100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥）、粉末（<5mm）等，有的厂还包括氧化镁（MgO）、氟（F）、磷（P）等。 一级品率=一级品量/合格品量×?100% 转鼓指数=检测粒度（≥5mm）的重量/试样重量×100% 烧结矿筛分指数=筛分后粒度（≤5mm）的重量/试样重量×100% 4>、烧结矿的原料、燃料、材料消耗定额 生产一吨烧结矿所消耗的原料、燃料、动力、材料等的数量叫消耗定额，包括含铁原料、熔剂料、燃料、煤气、重油、水、电、炉蓖条、胶带、破碎机锤头、润滑油、蒸气等。 5>、生产成本与加工费 生产成本是指生产一吨烧结矿所需的费用，由原料费及加工费两部分构成。 加工费是指生产一吨烧结矿所需的加工费用（不包括原料费）。它包括辅助材料费（如燃料、润滑油、胶带、炉蓖条、水、动力费等），工人工资，车间经费（包括设备折旧费、维修费等）。 6>、劳动生产率
某钢厂烧结原料基础知识培训
烧结原料相关基础知识 1．烧结原料主要有哪些？ 烧结生产所使用的原料多种多样，主要为含铁原料、燃料及熔剂。 含铁原料主要有铁矿石（精矿粉和天然富矿粉）、高炉炉尘、氧气转炉炉尘和钢渣、轧钢皮、硫酸渣等。 烧结燃料主要是碎焦粉和无烟煤粉。 熔剂按其化学性质可分为中性，酸性和碱性三类，由于我国铁矿石的脉石多数是酸性氧化物（SiO 2），所以普遍使用碱性熔剂，常用的有石灰石、白云石、消石灰及生石灰等。 2．什么是铁矿石的品位？铁矿石的理论含铁量？贫矿和富矿如何区分？ 将铁矿石中铁元素的含量称为品位，将铁矿石中含铁矿物的含铁量称为铁矿石的理论含铁量。矿石品位低于其理论含铁量70%为贫矿，高于70%为富矿。 贫矿应进行选矿、烧结、球团后才能入炉，以提高高炉冶炼的技术经济指标。 3．自然界中的含铁矿物按化学组成、结晶构造的不同可分为哪几类？分别具有什么特征？ 自然界中含铁矿物很多，目前已经知道的有300多种，但是能作为炼铁原料的只有20多种。按照含铁矿物组成及结晶构造的不同，可以分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。 磁铁矿主要化学成分为Fe 3O
4，外表呈钢灰色或黑色，条痕为黑色，又称“黑矿”，晶体呈八面体，组织结构比较致密坚硬，难还原和破碎，具有磁性。一般开采出来的磁铁矿含铁量为30%~60%。当含铁量大于45%，块度大于5~8mm时，可直接供高炉冶炼，称为富矿；粒度小于5~8mm者称为富矿粉，可送烧结造块。当含铁量低于45%或含有害杂质数量超过规定值时，皆须经过选矿获得精矿粉去除杂质后造块。 赤铁矿主要化学成分为Fe 2O 3，结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色或铁黑色，其他为暗红色，但所有的赤铁矿条痕皆为暗红色，又称“红矿”，赤铁矿组织结构多种多样，由非常致密的结晶体到疏松分散的粉体；矿物结构成分也具多种形态，晶形为片状和板状。一般开采出来的赤铁矿含铁量为40%~60%。当含铁量大于40%，块度大于 5~8mm时，可直接供高炉冶炼，称为富矿；粒度小于5~8mm者称为富矿粉，可送烧结造块。当含铁量低于40%或含有害杂质数量超过规定值时，皆须经过选矿获得精矿粉去除杂质后造块。 褐铁矿为含结晶水的赤铁矿（mFe 2O 3·nH 2O），外表颜色为黄褐色、暗褐色、黑色，呈黄色或褐色条痕，无磁性。自然界褐铁矿富矿很少，一般含铁量为37%~55%，其脉石主要为黏土、石英等，且杂质中S、P含量较高。当含铁量低于35%时，需进行选矿处理。 菱铁矿化学成分为FeCO 3，常见的菱铁矿致密坚硬，外表呈灰色或黄褐色，风化后转变为深褐色，具有灰色或黄色条痕，有玻璃光泽，无磁性。菱铁矿在烧结造块时，因收缩量大，导致产品强度降低和设备生产能力低，燃料消耗也因碳酸盐分解而增加。 4．为何可将高炉炉尘、氧气转炉炉尘和钢渣、轧钢皮及硫酸渣用作烧结原料？
烧结过程地理论基础
烧结过程的理论基础 烧结就是将矿粉、熔剂和燃料，按一定比例进行配加，均匀的混合，借助燃料燃烧产生的高温，部分原料熔化或软化，发生一系列物理、化学反应，并形成一定量的液相，在冷却时相互粘结成块的过程。 一、烧结过程的基本原理 近代烧结生产是一种抽风烧结过程，将矿粉、燃料、熔剂等配以适量的水分，铺在烧结机的炉篦上，点火后用一定负压抽风，使烧结过程自上而下进行。通过大量的实验对正在烧结过程的台车进行断面分析，发现沿料层高度由上向下有五个带，分别为烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。 当前国外广泛采用带式抽风烧结，代表性的生产工艺流程如图3—1所示。 1、烧结五带的特征 （1）烧结矿带 在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量热量的作用下，混合料熔融成液相，随着高负压抽风作用和燃烧层的下移，导致冷空气从烧结矿带通过，物料温度逐渐降低，熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体，这就是烧结矿带。 此带主要反应是液相凝结、矿物析晶、预热空气，此带表层强度较差，一般是返矿的主要来源。 （2）燃烧带 该带温度可达1350~1600度，此处混合料软化、熔融及液相生成，发生异常复杂的物理化学变化。该层厚度为15~50mm。此
高炉灰轧钢皮 （10~0mm ） 碎焦无烟煤 （25~0mm ） 石灰石白云石 （80~0mm ） 精矿富矿粉 （10~0mm ）
图3—1 烧结生产一般工艺流程图 带对烧结产量及质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性，导致产量低。该带过窄，烧结温度低，液相量不足，烧结矿粘结不好，导致烧结矿强度低。燃烧带宽窄主要受物料特性、燃料粒度及抽风量的影响。 （3）预热带 该带主要使下部料层加热到燃料的着火温度。一般温度为400~800度。 该带主要反应是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解，磁铁矿进行还原以及组分间的固相反应等。 （4）干燥带 烧结料的热废气从预热带进入下层，迅速将烧结料加热到100℃以上，因此该带主要是水分的激烈蒸发。 （5）过湿带 从烧结料点火开始，物料中的水分就开始转移到气流中去。含有水蒸气的废气经过料层冷却后，废气被冷却到露点温度，致使其中水蒸气冷凝，这部分烧结料中的水分含量超过了物料的原始水分，出现了过湿现象，这一区域成为过湿带。 该带严重影响了烧结料的透气性，破坏已造好混合料小球，最好的解决办法就是预热混合料。